Verriegelung mit Diodenmatrix - Hexenwerk?

#1 von Running.Wolf , 28.04.2021 20:39

Moin
der Begriff „Diodenmatrix“ ist schon oft gefallen, aber wurde wurde es schon einmal so dargestellt, dass Elektronikanfänger sich daran trauen? Ich versuche es einmal.

Beim analogen Schalten von Magnetartikeln wird oft eine Verriegelung gebraucht.

Bild 1 zeigt eine einfache Situation für dieses Problem.



Auf dem geraden Stück links ist in gelb der Halteabschnitt von Signal SI-A-01 eingezeichnet,
Auf dem unteren runden Stück daneben ebenfalls in gelb ist der Halteabschnitt von Signal SI-A-02 eingezeichnet.
Beide Gleise führen über Weiche WE-A-03 zusammen.

Es darf natürlich nicht vorkommen, dass beide Signale gleichzeitig auf grün stehen.

Bild 2 zeigt die Verriegelung mit Hilfe einer Diodenmatrix.



Bei direkter Verdrahtung gibt es von einer Taste = waagerechte Linie genau eine Verbindung zum Magnetartikel = senkrechte Linie. Daher stellt man dies auch nur linear dar.
Die Diodenmatrix erlaubt mehr als eine Verbindung, um das zeigen zu können zeichnet man ein Gitter mit den infragekommenden Leitungen - eine Matrix eben.
Will man nun eine Verbindung einer senkrechten zu einen waagerechten Linie, macht man das nicht direkt, sondern über eine Diode in Flussrichtung - wie der Pfeil auf der Diode anzeigt.

Die „Hauptdiagonale“ der Matrix stellt die Direktverbindungen dar, als ob Magnetartikel direkt mit je einer Taste verbunden werden.

Nun aber zu mehr Reaktionen auf eine gedrückte Taste, zu der Verriegelung in unserem Beispiel.

· Auf der linken Seite der Matrix ist die Verbindung zu den Stellpulten
· Auf der Senkrechten der Matrix ist die Verbindung zu den Magnetartikeln.
· Der Kreis mit dem Plus-Zeichen steht für eine Verbindung mittels einer Diode 1N4001.

Wird nun z.B. die Taste S1 (gn von Signal Si-A-02) gedrückt, haben wir einen Stromfluss vom Trafo über den gelben Draht zum Signal SI-A-02, den blauen Draht in der linken senkrechten Linie 1 über die Diode, den Taster S1 zum Trafo zurück.
Das Signal schaltet auf grün, als ob die Matrix gar nicht vorhanden wäre.
Wir haben aber noch einen zweiten und dritten Stromfluss vom Trafo über das Signal SI-A-01 rot (Linie 4) und die Weiche WE-A-03 rund (Linie 6) und die dort befindlichen Dioden zum Taster S1 und den Trafo. Also schaltet S1 auch das andere Signal wie gewünscht auf rot und die Weiche auf rund.

Die entgegengesetzte Situation geht über S3, mit dem Signal SI-A-01 auf grün und Signal SI-A-02 auf rot sowie Weiche WE-A-03 auf gerade geschaltet wird.

Die Taster S2 und S4 schalten die beiden Signale jeweils auf rot.
Die Tasten S5 und S6 wären nicht nötig, erlauben aber die direkte Betätigung der Weiche WE-A-03.

Die Dioden erlauben damit, dass mehrere Magnetartikel über einen Knopfdruck angesteuert werden können, sie verhindern aber auch, dass über andere Tasten ungewollte Reaktionen ausgelöst werden.

Die Matrix lässt sich auf einem Stück Leiterplatte schnell zusammenlöten und kann einfach in bestehende Anlagen eingebaut werden, sie kommt einfach zwischen Stellpult und abgehenden Drähten zu den Magnetartikeln.

Ich habe einmal eine „raumgreifende“ Version gelötet, die optisch den Schaltplan erkennen lässt.



Außerdem ist der Aufbau nicht so filigran, die Lüsterklemmen sind gut beim Verdrahten zu verwenden, auch mehrfach.
Daher kann solch ein robusteres Gebilde auch für Teppichbahner hilfreich sein.

In der Praxis löte ich die Dioden dichter zusammen und platziere sie passend unter die Anlage oder hinters Steuerpult, wo sie gerade gebraucht werden.
dabei können auch mehr Magnetartikel beteiligt sein, die eine Fahrstrasse bilden.

Fragen oder Anregungen? Gerne.


Gruss Wolfgang

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RE: Verriegelung mit Diodenmatrix - Hexenwerk?

#2 von Running.Wolf , 29.04.2021 12:33

Moin

Ich ergänze das noch einmal, um es vielleicht noch klarer zu machen.



In diesem Bild sind alle Tasten mit allen Magnetartikeln einmal verbunden. Das Plus-im-Kreis ist eine einmalige Verbindung, wodurch Taste grün auch nur ein Signal auf grün schaltet und nichts sonst.

Wenn ich z.B. will dass die Taste S1 ein Signal auf grün und das andere auf rot schaltet, warum verbinde ich die nicht einfach wie das folgende Bild zeigt.



Die rote Linie zeigt die Verbindung, juchhu es klappt.
Nun noch flink die grüne Linie von Taste S3 und Signal A01 grün schaltet auf Signal A02 rot, noch einmal juchhu?

Leider nein, denn wenn ich Taste S4 drücke um Signal A01 auf rot zu schalten, kommt automatisch auch Signal A02 auf grün.
Das will ich aber nicht!!! Es würde ein Fahrweg freigegeben der auf rot bleiben soll.

Wat nu?

Wir ersetzen die festen Verbindungen durch Dioden.



Taste S1 schalten nun wie gewünscht Signal A02 auf grün und Signal A01 auf rot. Der Stromfluss geht vom Trafo über die Magnetartikel und die beiden Dioden und Taster S1 an den Trafo zurück.

Drücke ich nun Taster S4, dann schalte ich Signal A01 wie gewünscht auf rot. Verfolgen wir nun den Stromfluss an Signal A02. Vom Trafo zum Signal und nach oben über die erste schwarze Diode. Von dort waagerecht nach rechts, um zum Taster S4 zu kommen. Blöd! Da steht die rot eingezeichnete Diode in Sperrrichtung im Weg. Signal A02 wird nicht auf grün geschaltet. Nun ist Juchhu angesagt.

Nun mache ich einfach konsequent weiter und ersetze die festen Verbindungen in Zeile und Spalte (von Magnetartikel zu Taster) durch in gleicher Richtung gepolte Dioden ... und jegliche unerwünschte Handlungen unterbleiben.

Nun weiter im Beitrag #1


Gruss Wolfgang


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RE: Verriegelung mit Diodenmatrix - Hexenwerk?

#3 von Adler_1835 , 08.07.2026 12:11

Vielen Dank Wolfgang !!

Super gemacht! Es wäre noch interessant wenn die Dioden in der Netz-Grafik, ersichtlich mit der Flussrichtung/Polung mit der sie "innerhalb der Leitungen eingebettet"
verlaufen, mit ihren Verbindungspunkten, entkoppeln. Am besten noch farblich hervorgehobene Laufwege. Das wäre ein zu hoher Aufwand, vielleicht möchtest du aber
etwas davon machen, nur bei Gelegenheit? Wünschen kann man sich ja was...:-)

Leider habe ich nicht annähernd dein Wissen in Elektronik usw., ich vermute Du bist Dipl. Ing.
Im Netz gibt es kaum richtig detaillierte Angaben zu dieser Technik, wenn man solche Matrizen
für Fahrstraßen und Signale genauer (für Laien) erklärt bekommen möchte. In Elektronik-Büchern
findet man nur wenig darüber. In älteren Büchern vielleicht noch...

Das hast Du alles sehr aufwändig beschrieben, für uns Laien, auch die Grafiken usw. Das hat bestimmt viel Arbeit gemacht.

Funktioniert diese Matrix auch für Zweileiter-Systeme? Ist das ein Gleichstrom-Trafo (+/- Verlauf)?
Kann man so auch 3-begriffige Signale anschließen?

Das Prinzip habe ich immerhin verstanden.... (hat schon gedauert....).

Geniale kostengünstige Technik die man nicht vergessen, und weiterhin verwenden sollte.

Vielen Dank nochmal

MfG, Klaus


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RE: Verriegelung mit Diodenmatrix - Hexenwerk?

#4 von volkerS , 08.07.2026 18:52

Hallo Klaus,
Trafo heißt immer Wechselspannung! Deshalb schalten die Antriebe bei einer Diodenmatrix nur mit Halbwelle. Da reichen dann die üblichen 16V Wechselspannung, durch die Dioden sind es von der resultierenden Energie nur noch 50%, oft nicht zum sicheren Schalten der Antriebe.
Außerdem muss man den Gesamtstrom mehrerer gleichzeitig schaltender Antriebe berücksichtigen. Sehr oft sind die Weichen-Signaltaster der Hersteller für solche Ströme ungeeignet. Auch der Trafo muss die entsprechende Leistung liefern können. Halbwellenbetrieb wie in einer Diodenmatrix führt aber zu einer Betriebssituation für die Trafos eigentlich nicht gebaut sind.
Deshalb ist bei Verwendung einer Diodenmatrix ein Netzteil, liefert Gleichspannung, die bessere Lösung. Jetzt gibt es aber auch wieder ein Problem. Verwendet man Weichen- oder Signalantriebe mit Endschaltern und diese sind nicht mit Schutzelementen, wie z.B. bei Märklin, ausgerüstet verbrennen die Endschalter.
Es gibt eine einfache aber zuverlässige Lösung, erfordert aber etwas Aufwand.
Jede Spule eines Magnetantriebs wird durch ein Relais geschaltet. Kosten pro Relais <1€. Versorgungsspannung der Antriebe bleibt Wechselspannung, schont die Endschalter, da nach max 10 msec die Wechselspannung 0V ist und so ein Lichtbogen verlöscht.
Nahezu alle auf dem Markt befindlichen Signal- und Weichenantriebe wurden zu einer Zeit entwickelt als das Schalten mit Wechselspannung üblich war.
Bei Digital macht dies nur Lenz und ein weiterer Anbieter. Alle anderen Anbieter schalten mit Gleichspannung, das Problem ist bekannt ==> Märklin Weichenantriebe C-Gleis erste Generation.
Die Spulen der Relais, meist so um die 50mA werden dann über die Diodenmatrix aus einem 12V Netzteil versorgt. Vorteil, als Dioden sind 1N4148 geeignet (0,02€) satt 1A oder gar 3A DIoden.
Auch eventuell vorhandene Gleiskontakte, die zum Schalten von Signalen oder Weichen genutzt werden funktionieren bei Verwendung der Relais weiterhin.
Volker


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RE: Verriegelung mit Diodenmatrix - Hexenwerk?

#5 von dtp , 09.07.2026 10:23

Da bin ich aber froh, rein digital unterwegs zu sein, denn da lassen sich solche Abhängigkeiten ja verhältnismäßig einfach über Fahrstraßen programmieren. Und das sogar noch mit einstellbaren Verzögerungszeiten, um zu verhindern, dass durch das gleichzeitige Schalten von Magnetartikeln oder Servos eine Überlastung stattfindet. Zudem wirkt es realistischer, wenn zwei Magnetartikel nicht zeitgleich schalten.

Gerade für Parkettbahner mit häufigeren Auf- und Abbauten ist das eine super Möglichkeit, weil man kein einziges zusätzliches Kabel dafür benötigt.

Ich nutze dafür übrigens das kostenlose RailControl (https://www.railcontrol.org/index.php/de...onfig-routes-de) auf meinem SRSE II.


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RE: Verriegelung mit Diodenmatrix - Hexenwerk?

#6 von volkerS , 09.07.2026 11:16

Hallo Thorsten,
gleichzeitiges Schalten geht bei Digital nicht (Ausnahme 2 Verbraucher an einem Decoderausgang). Digital ist immer eine serielle Informationsübertragung und und somit werden Schaltbefehle nacheinander übermittelt.
Volker


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RE: Verriegelung mit Diodenmatrix - Hexenwerk?

#7 von Adler_1835 , 09.07.2026 11:26

Vielen Dank Volker für die ausführlichen Erklärungen, da lerne ich erst mal Stück für Stück dazu. Du bist vermutlich auch vom Fach wie Wolfgang, oder einer der sich das Wissen über viele Jahre hinweg angeeignet hat.

Also macht ein Trafo immer Wechselstrom (von 220 runtergeregelt), in der Schaltung dann Halbwellen-Strom? Ähnlich wie mein Trix Express Trafo zu Kindes-Zeiten. Ich musste damals Technisch nichts verstehen, denn mein Vater war KFZ Elektriker, sehr clever, der Technisch meist alles durchblickt hat. Hätte ich doch nur gefragt...

Interessant, wie vieles was du erklärt hast ist, dass Trafos (Halbwellen Wechselstrom) nicht für solche "Matrixen" ausgelegt sind, da sie die von dir dargestellten Probleme machen, die Leistung reduziert ist, usw.

So weit ich gelesen habe sind typische (nicht digitale) H0 Weichenantriebe "Doppelspulenantriebe", die größeren Modellbahn Spuren haben oft Motorantriebe. Es gibt aber auch für H0 Motorische Weichenantriebe, wie diese klassischen schweren Hoffmann-Weichenantriebe, und diese machen das beschriebene Problem in einer Dioden-Matrix.

Eigentlich müsste ich "nur" die aktuelle Technik nutzen, aber ich möchte nicht alles mit Digitalmodulen usw. machen. So eine D-Matrix ist im Prinzip eine smarte geniale kleine Sache, wenn man es verstanden hat wie es geht, es auch umzusetzen kann (löten, alles beachten, usw.).

Statt der X in der Grafik wäre es schön die Dioden eingezeichnet zu sehen, wie in einem typischen Schaltplan, mit ersichtlicher Polung und Laufrichtung der Dioden die ungewollten Stromfluss gegenkoppeln, damit z. B. das "Rot" schalten des Signals nicht hintenrum ein "Grün" schalten des anderen Signals auslöst.
in aktuellen Büchern gibt es keine Beispiele mehr darüber, ist ja auch klar warum.

Leider kann man mit solch einer dargestellten D-Matrix keine 3-begriffige Signale schalten, und wenn man das möchte wird das sicher eignes mehr an Aufwand sein, vermute ich allerdings nur.

Signale die nur gelb/grün können sind meist nicht ausreichend, will man typische Signalisierung auf der Anlage. Alleine diese typischen reinen schrägen Vorsignale brauchen schon eine Dioden-Schaltung mit Gegenkopplung, denn da leuchten, je nach Signalbild, einmal die untere gelbe und die obere grüne Leuchte gleichzeitig oder die beiden oberen grünen gleichzeitig oder die beiden unteren.

Bei mir liegt aktuell noch immer kein Anlagen-Bau an, ich arbeite aber darauf zu :-)


Vielen Dank nochmal Volker
Klaus


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RE: Verriegelung mit Diodenmatrix - Hexenwerk?

#8 von volkerS , 09.07.2026 17:59

Hallo Klaus,
die meisten heutigen Lichtsignale arbeiten mit Leds, da ist eine Diodenmatix einfach umzusetzen. Geht aber auch mit Glühlampen.
Mehrbegriffige Signale sind eigentlich auch kein Hexenwerk. Märklin hat dies ja sowohl bei mechanischen als auch Lichtsignalen mit einem 3-Spulenantrieb gelöst. Auch der lässt sich in einer Diodenmatrix schalten.
Aufwändig wird es, bei rein analoger Schaltungstechnik, bei Lichthauptsignalen in Bahnhöfen. Diese kennen ja 4 Signalbilder. Dazu benögt man dann 3 bistabile Relais, z.B. das HFD2-L 12V, aber mit 1,45€ bezahlbar.
Die 3 Relais richtig verdrahtet und man hat genau 4 Steuerleitungen für die 4 Signalbilder, kann alles darstellen, hat sogar die Möglichkeit einen Halteabschnitt mit Spannung zu versorgen. ein 4-tes Relais übernimmt dann die Steuerung der Dunkeltastung, wenn am Signalmast noch ein Vorsignal montiert ist. So eine Platine kostet an Teilen, je nach dem wie komforttabel man die Leitungen anschließen will pro Signal zwischen 15€ und 25€. Dieser Baustein vergisst aber, wenn man die Anlage abschaltet, die zuletzt betätigte Signalstellung nicht. Technisch wäre es auch möglich, diese Lichtsignal Relaisplatine so zu bauen dass bei Abschalten der Anlage die Signale auf Halt fallen.
Die Diodenmatrizen sind eigentlich ganz einfach zu lesen. Jeder Knotenpunkt bedeutet, hier ist eine Diode eingesetzt.
Die auslösenden Taster befinden sich an den waagrechten Leitungen. Also montiert man die erforderlichen Dioden so, dass die Ringmarkierung (Kathode) mit der waagrechten Leitung verbunden ist.
Ich kenne noch solche Diodenmatrizen aus Lichtstellanlagen in Veranstaltungshallen. Jeder Dimmerkreis lag auf einer senkrechten Spalte, jeder Schieberegler am Lichtstellpult auf den waagrechten Spalten.
Wollte man nun einen Dimmer einem ganz bestimmten Regler zuweisen so wurde an der Kreuzung von senkrechter und waagrechter Spalte ein spezieller Stift eingesetzt, ähnlich einem Mono-Klinkenstecker und in diesem Stift war die Diode eingebaut. Änderungen waren oft schneller möglich als in späteren Computersteuerungen.
Volker


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RE: Verriegelung mit Diodenmatrix - Hexenwerk?

#9 von Adler_1835 , 09.07.2026 21:11

Hallo Volker

Jetzt habe ich das endlich komplett kapiert. Das einsetzen der in der Dioden Netz-Grafik dargestellten Kreuze bzw. Dioden ist ja wirklich total einfach, einfach nach Beschreibung
bzw. Stromkreisverlauf an den sich ergebenden Schnittpunkten ein Kreuz einsetzen, und die Polung der Dioden in der Leitung, geht denke ich, mit dem Pfeil nach unten.
Hätte ich nur einfach den Erklärungstext ganz genau und komplett gelesen. Im Prinzip muss ich die beiden (erklärten) Entkoppelungswege gar nicht verstehen, denn das
ergibt sich durch die gesetzten Kreuze von selbst. Ich wollte das aber verstehen, und hatte an einer Stelle mit einem Kreuz ein Problem, und mit einem Leitungsverlauf.

Man zeichnet also ganz einfach erst mal die Diagonal-Kreuze mit den Einfachverbindungen ein. Und dann hat man noch 2x3 Laufwege, die an den Schnittpunkten auch ein Kreuz
bekommen. Automatisch hat man dann auch die unerwünschten Rücklauf-Stromwege (durch Dioden) unterbunden, fast wie Zauberei.

Irgend ein schlauer Mensch, habe ich gelesen, hat das Prinzip d. Matrizen, und die Logik dahinter, zu einer Zeit erfunden als es noch gar keine Elektronik gegeben hat. Beachtlich!

Die nächste Aufgabe wäre dann eine Lösung für ein 3-begriffiges Signal, 4-begriffig ist dann schon zu viel für einen Laien wie mich. Eine aufwändige Platine würde ich vermutlich
nicht sauber realisieren können. Einen Versuch hatte ich früher mal, was für ein Murks... :-) Gut dass nicht alle Bahnhöfe 4-begriffige Signale brauchen.

Noch habe ich keine Modellbahn begonnen aufzubauen, die würde auch nicht sehr groß werden, eine über Eck Anlage in H0, und ohne Schattenbahnhof, aber Abstellgleisen. Usw.

Vielen Herzlichen Dank an Dich Volker und an Wolfgang!

MfG,
Klaus


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RE: Verriegelung mit Diodenmatrix - Hexenwerk?

#10 von volkerS , 10.07.2026 07:58

Hallo Klaus,
hier mal ein Beispiel wo die Dioden statt Kreuzungspunkten eingezeichnet sind.
Zur Schaltung:
Dargestellt ist eine Einfahrtweiche eines Bahnhofs einer eingleisigen Strecke mit ESig- und 2x ASig.
Zentral Halt Taste: schaltet alle Signale auf Halt.
Die Weiche kann nicht separat gestellt werden.
Stellt man ein ASig auf Fahrt, wird die Weiche entsprechend gestellt.
Am ESig kann man Hp1 bzw HP2 stellen, die Weiche wird mitgestellt.
Will man die Weiche autark stellen (für Rangierfahrten) benötigt man 2 zusätzliche Taster und 2 weitere Dioden. Hier nicht eingezeichnet.

Volker


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RE: Verriegelung mit Diodenmatrix - Hexenwerk?

#11 von Adler_1835 , 10.07.2026 11:24

Vielen Dank Volker

Danke ! Sehr trickreich das ganze, und nun mit einem "= Watt Netzteil". Da sieht man mal wieder was alles geht, und mir ist klar
dass du auch sehr komplizierte Schaltungen bauen kannst, wo ich sowieso aussteigen müsste, Bahntechnisch formuliert. Ich werde
versuchen diese Schaltung komplett nachzuvollziehen. Die Polung der Dioden hatte ich z. B. glatt anders rum erwartet, wie leicht
denkt man falsch. Strom nach Schaltplan läuft halt immer noch von plus nach minus :-)

Schaltungen auszuknobeln hält sicher geistig fit. Welche Signale verwendest du denn für deine Schaltungen?
Märklin System hast du ja nicht, oder doch? "Diese" Schaltungen funktionieren ja (noch) ohne Zugbeeinflussung,
und ich finde das gut so. Vielleicht bis auf einen Not-Stopp "vor" einem roten Signal, auch wenn ein abruptes
stoppen, wie das bei einer Modellbahn der Fall wäre, nicht zum Vorbild passt. Eine elektr. Bremsstrecke muss
m. M. n. aber nicht sein. Und im Täglichen Betrieb bremst der Lokführer, bzw. der Modellbahner am Regler.

Seit wann werden denn solche Dioden-Matrizen, von versierten Modellbahnern wie dir, eingesetzt?
Ich vermute mal seit spätestens den 1970er Jahren.

MfG
Klaus


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RE: Verriegelung mit Diodenmatrix - Hexenwerk?

#12 von Railstefan , 10.07.2026 12:03

Hallo Klaus,

wie herum die Dioden eingebaut werden müssen, hängt von der Polarität des Netzteils ab.
Wenn du das andersherum anklemmst, musst du auch alle Dioden entsprechend umdrehen.
Da die Antriebe im Regelfall ja für Wechselspannung konzipiert sind, ist es denen egal, wie herum du die Spannung anschließt.

Solche Dioden-Verknüpfungen gibt es in der Industrie wahrscheinlich schon seit den 1970/80er Jahren - bei der Modellbahn vermutlich eher etwas später, da solche Bauteile "damals" nicht ganz so einfach zu beschaffen waren wie heute und preislich ggfs auch nicht "ohne" waren.

Die Fahrstrom-Beeinflussung der Signale ist ja elektrisch völlig unabhängig von der Ansteuerung der Signale - demnach ist die Auswahl der Signale (fast) egal (Hersteller und Form- oder Licht-Signale).

Gruß
Railstefan


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RE: Verriegelung mit Diodenmatrix - Hexenwerk?

#13 von volkerS , 10.07.2026 12:11

Hallo Klaus,
solche Schaltungen habe ich schon als Jugendlicher, damals noch M-Gleis, genutzt. Die 1N4001-Diodenfamilie gibt es ja seit 1963. Bezugsquelle war ein Elektronikshop in meiner Stadt oder Radio Rim in München.
Wenn man die Technik erst einmal verstanden hat sieht man was damit alles bei analoger Technik möglich ist. Möglich wäre z.B. eine Erweiterung um einen Gleiskontakt, der die ASig automatisch auf Halt stellt.
Märklin hat ja richtungsabhängige Schaltgleise.
Aktuell baue ich, wenn Zeit ist, an einem Bahnhofsmodul nach einem, heute leider zurückgebautem, Bahnhof in der Nähe mit C-Gleis.
Derzeit eher weniger, Sommerzeit ist Gartenbahnzeit (5-Zoll).
Volker


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RE: Verriegelung mit Diodenmatrix - Hexenwerk?

#14 von Adler_1835 , 10.07.2026 12:20

Danke Railstefan für die Erklärungen und Marzibahnige Grüße
MfG,
Klaus


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RE: Verriegelung mit Diodenmatrix - Hexenwerk?

#15 von Adler_1835 , 10.07.2026 12:29

Danke Volker! Also ab ca. Ende der 1970er Jahre, Anfang der 80er hat das in etwa angefangen. Vielleicht hole ich mir zusätzlich noch ein älteres
Modellbahn Elektronik Fachbuch aus d. Zeit, bis ca. Ausgabe 2000. Das kann nicht schaden. Und viel Spaß mit deiner Gartenbahn!
MfG
Klaus


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zuletzt bearbeitet 10.07.2026 | Top

RE: Verriegelung mit Diodenmatrix - Hexenwerk?

#16 von Railstefan , 10.07.2026 14:18

Hallo Klaus,

besorg dir einfach mal einen Satz Krokodil-Klemmen (meist als Packung mit 5 Farben und je 2 Stück) und ein paar Dioden 1N400x und dann "spielst" du einfach mal damit rum
Alternativ zu Magnet-Antrieben kannst du auch Beleuchtungssockel verwenden (2 Stück je Antrieb), da sieht man sofort, ob und was passiert

Erfolgreiches Testen

Gruß
Railstefan


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RE: Verriegelung mit Diodenmatrix - Hexenwerk?

#17 von Adler_1835 , 10.07.2026 14:46

Nochmal drüber geäugt: Deine Schaltung ist genau das was mir reicht, mit Leitungen für 3-begriffige Signale die paarweiße verknüpft eine Weiche steuern können.

MfG, Klaus


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RE: Verriegelung mit Diodenmatrix - Hexenwerk?

#18 von Adler_1835 , 10.07.2026 14:48

Werde ich genau so machen, und Danke für den Tipp Railstefan.
Ist eine schöne Bastel-Sache
MfG


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RE: Verriegelung mit Diodenmatrix - Hexenwerk?

#19 von Running.Wolf , 11.07.2026 15:25

Moin
Danke dass Ihr meinen Beitrag kommentiert und ergänzt habt.
Ich habe das Ende der 60-er Anfang der 70-er Jahre für andere Zwecke genutzt, bevor ich dann auf TTL umgestiegen bin. Nach meinem Wiedereinstieg in die MoBa nach 2003 kam das wieder in meinen Sinn. Im Gegensatz zu TTL konnte ich den alten blauen Märklin Trafo für die Magnetartikel nutzen. Ein 5 V Netzteil war also nicht erforderlich. Der Trafo liefern genügend Wumms in den Halbwellen, um auch 3-4 Magnetartikel gleichzeitig schalten zu können. Das Konzept klappt seitdem völlig problemlos. Zu dem ist es ein preiswerter Ansatz zum analogen Schalten, bei digitalem Fahren.


Gruss Wolfgang


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RE: Verriegelung mit Diodenmatrix - Hexenwerk?

#20 von Running.Wolf , 11.07.2026 15:53

Moin
An anderer Stelle hier im Forum habe ich eine hybride Version beschrieben. Damit habe ich über einen Magnetartikeldecoder Weichen und Signale schalten lassen, wenn Sie gemäß einer Fahrstrasse zusammen gehören. Dadurch wurden Decoder gespart.
Aber eigentlich gefällt mir meine Lösung besser, wenn ich „zu Fuß“ fahre. Dann habe ich die Loks auf der CS2 immer im Blick und schalte die Fahrstrassen auf Knopfdruck, ohne die CS2 umzuschalten.


Gruss Wolfgang


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RE: Verriegelung mit Diodenmatrix - Hexenwerk?

#21 von HansK2 , 11.07.2026 18:32

Hallo zusammen,
schön, dass die Dioden-Matrix nicht in Vergessenheit geraten ist.

Es wurde gefragt, ab wann die genutzt wurde. Bei mir war die Mitte der 70er Jahre schon ein "alter Hut", so alt, dass ich die Steuerung für unsere "große" Familienanlage bei meinen Eltern im Keller zu 100% auf diesem Prinzip aufbaute.

Einen Diodenmatrix-Erklärungs-Thread hatte ich vor ein paar Jahren auch schon einmal erstellt, siehe Diodenmatrix um Weichenstraßen zu schalten.

Mein Probeaufbau für die Steuerung ist hier zu sehen. Das war 1975. Alles analog, aber mit ganz vielen Dioden.
Die Schaltung (siehe z.B. hier) funktionierte fast 50 Jahre lang, bis wir die Anlage voriges Jahr zerlegt und abgerissen hatten. Der Keller musste geräumt werden.

Gruß aus dem Westerwald
Hans


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RE: Verriegelung mit Diodenmatrix - Hexenwerk?

#22 von dtp , 11.07.2026 19:44

Zitat von Adler_1835 im Beitrag #7
Also macht ein Trafo immer Wechselstrom (von 220 runtergeregelt), in der Schaltung dann Halbwellen-Strom?


Ein reiner Transformator wandelt eine Wechselspannung der Amplitude A in eine Wechselspannung der Amplitude B um. Dabei kann je nach Windungszahl auf der Primär- und Sekundärseite eine höhere oder geringere Spannung erzeugt werden.

Um aus der umgewandelten Wechselspannung polarisierte Halbwellen zu erzeugen, benötigt man eine Gleichrichterschaltung beispielsweise in Form einer Graetz-Brücke mit vier Dioden. Schließlich kommt dann noch ein Siebkondensator in Form eines Elkos zum Sieben und Glätten der gepulsten Gleichspannung zum Einsatz.

Moderne Schaltnetzteile nutzen keinen klassischen Trafo mehr. Stattdessen kommt direkt nach einem Netzfilter ein Gleichrichter samt Siebung mit nachfolgendem DC/DC-Wandler zum Einsatz. Zudem wird in der Regel noch der Leistungsfaktor des Schaltnetzteils mittels einer vor den DC/DC-Wandler geschalteten PFC-Schaltung korrigiert, um Strom und Spannung nach der Gleichrichtung in Phase zu bringen bzw. etwaige Blindleistungsverluste zu kompensieren. Es gibt auch Schaltnetzteile, die dann mittels Inverter (Transistorbrücke) wieder einen möglichst sauberen Sinus erzeugen.

Dies nur kurz nebenbei.


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zuletzt bearbeitet 11.07.2026 | Top

RE: Verriegelung mit Diodenmatrix - Hexenwerk?

#23 von Adler_1835 , 12.07.2026 01:10

Zitat von dtp im Beitrag #22
[quote="Adler_1835"|p2950354]... Es gibt auch Schaltnetzteile, die dann mittels Inverter (Transistorbrücke) wieder einen möglichst sauberen Sinus erzeugen.

Dies nur kurz nebenbei.

Danke für die Erklärungen dtp :-)


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RE: Verriegelung mit Diodenmatrix - Hexenwerk?

#24 von Adler_1835 , 12.07.2026 09:35

Zitat von Running.Wolf im Beitrag #20
... Dann habe ich die Loks auf der CS2 immer im Blick und schalte die Fahrstrassen auf Knopfdruck, ohne die CS2 umzuschalten.


Hallo Wolfgang

Vielen Dank für deine "Schulungsunterlagen", hast dir viel Mühe damit gegeben. Leider werden Schaltpläne (einer Diodenmatrix), Zusammenhänge,
Grafiken usw. in Büchern meist nicht so gut erklärt, sondern oft nur mit Worten bzw. Sätzen von Elektroniker zu Elektroniker. Da ist dann nichts
mit lernen, für Anfänger.

Im Buch "Elektrik für Modellbahner - Grundlagen (2007)", eigentlich kein schlechtes Buch insgesamt gesehen, gibt es etliche für Anfänger ungenügend
erklärte Dinge. Ich dachte z. B. dass so eine Diodenmatrix immer als Netzgrafik gezeichnet bzw. dargestellt wird, die man sicherlich etwas variabel
darstellen kann, aber doch nicht ganz ohne Matrix (Netz)? Der Fachmann-Autor in dem Buch Manfred Peter, man merkt sofort, der ist ein Profi, hat
z. B. eine Grafik als Diodenmatrix benannt, die aber keine Dioden-Matrix (kein senkrechtes und waagrechtes Liniennetz) zeigt, statt dessen wird
mit dem Begriff Diodenmatrix das Bild einer 6-gleisigen Gleisharfe mit Einfahrgleis im Buch gezeigt, in der nur noch die Weichen, links und rechts,
und die Gleise nummeriert wurden. Und seine Beschreibung zur Diodenmatrix ist mäßig, dass es an einigen Stellen auch besser geht, zeigt der Autor
an einem Beispiel wie man bei einer Modellbahnanlage eine fachlich Topp Gleisanschluss fertigen (Schwelle raus, anfeilen, löten, usw) kann.

Kennt jemand ein gutes Buch, z. B. ein älteres ab ca. 1990, mit möglichst guten ausführlichen und guten Beschreibungen (für nicht Profis)?
Alles kann und will ich ja hier auch nicht erfragen, man muss ja auch selber was erarbeiten und sich anlesen.

Dann habe ich noch das Buch "Modellbahn - Elektronik AMP - Alba Modellbahn-Praxis" Band 7), die letzte Ausgabe von 2008. Leider ist in dem Buch nur
1 Mikro kleine Diodenmatrix Schaltung drin, die fast gar nicht erklärt wird, was mich gewundert hat, da andere Schaltungen im Buch meist sehr
gut dargestellt sind, und gut erklärt. Ein empfehlenswertes Buch! Das Buch ist auch schon fast 20 Jahre alt! Neue Bücher, zum Thema behandeln
diese "alte" analoge Technik nicht gar mehr, von der früher zu analogen Zeiten sicher sehr viel entwickelt wurde.
und bald kommt noch die Bahn-KI dazu.

Analoge Technik, Diodenmatrix usw., sollte im Gespräch bleiben, passt auch dazu dass wieder mehr Leute mehr Haptik wollen, wie Schalter drücken,
Taster, Lämpchen zum anzeigen... Analoge haptische Technik zum selber basteln und sich freuen... Das spart sogar Geld, ab einen gewissen Level
wird es dann sicher aber zu aufwändig, dann eben mit "digital" ersetzen oder ergänzen. Jeder wie er will.

MfG
Klaus


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zuletzt bearbeitet 12.07.2026 | Top

RE: Verriegelung mit Diodenmatrix - Hexenwerk?

#25 von Adler_1835 , 12.07.2026 11:18

Zitat von HansK2 im Beitrag #21
Hallo zusammen,
schön, dass die Dioden-Matrix nicht in Vergessenheit geraten ist.

Es wurde gefragt, ab wann die genutzt wurde. Bei mir war die Mitte der 70er Jahre schon ein "alter Hut",....

Gruß aus dem Westerwald
Hans



Vielen Dank Hans für deinen Beitrag. Also ein alter Hut, für manche :-) Ist ja eine ganz schöne heftige Technologie, die du da noch zusätzlich hinten
an die Matrix dran gebaut hast. Respekt! Ich bin von lauter Spezialisten und wissenden umgeben :-)

LG,
Klaus


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